K282是在Haynes282基礎之上開發(fā)的一種700℃先進超超臨界燃煤發(fā)電機組大型鑄件用新型鑄造高溫合金。電站用大型高溫鑄件在高溫下長期使用,因此優(yōu)異的熱穩(wěn)定性是鑄件長期可靠運行的保證。本文對K282合金在700℃、750℃、800℃和850℃下長期時效過程中的組織演變和750℃拉伸性能以及在700℃、800℃和900℃下的氧化化行為展開了研究。標準熱處理態(tài)合金的組成相為球形γ’相、條狀MC型碳化物和花狀M23C6型碳化物。700和750℃下長期時效過程中γ’相形狀為球形,而800和850℃下γ’相形狀轉(zhuǎn)變成方形。不同溫度下隨時間增加,γ’相平均尺寸均增大,長大規(guī)律符合LSW理論,同時γ’相尺寸的離散度也增大。800℃以上γ’相粗化速度明顯加快。在750℃下時效3000小時、在800和850℃時效1000小時后均在MC碳化物附近發(fā)現(xiàn)有大量針狀μ相析出。800和850℃下時效3000小時后,在MC附近的μ相的數(shù)量減少但發(fā)生粗化。800和850℃下時效3000小時后,MC發(fā)生了分解,分解反應為MC+γ→M6C+M23C6+η。組織穩(wěn)定性隨溫度升高而降低,800℃以上穩(wěn)定性出現(xiàn)明顯降低。與... 

【文章來源】：沈陽理工大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

高溫合金的發(fā)展歷程131Fig.l.1ThedeveloPm吧ntofsuPeral】oysintheworid

９０年代中期至今，進入自主研發(fā)的創(chuàng)新階段，研制和生產(chǎn)一批高性能新合金，如粉末渦??輪盤材料ＦＧＨ４０９６、氧化物彌散強化高溫合金和第一、第二代單晶高溫合金ＤＤ４０２和??ＤＤ４０６等，但仍距西方工業(yè)發(fā)達國家水平有一段距離，圖１．２為我國高溫合金的發(fā)展歷??程［７】。??１．２高溫合金的化學成分的研究??？－??高溫合金發(fā)展至今，其化學成分不斷被調(diào)整和改進，變得十分復雜，至少含有１０－??１３種以上的合金元素，每種元素都承擔不同的作用，保證高溫合金具有優(yōu)異的性能。為??了保證高溫合金的高溫抗氧化和腐蝕性能，大多數(shù)高溫合金都加入了較多的Ｃｒ元素，??范圍在１０％？２０％之間⑴。同時一定量Ｔｉ和Ａ１的加入，在合金中能夠形成足夠的強化相??Ｙ＇，產(chǎn)生沉淀強化作用來保證高溫強度。此外，還可以加入一些原子半徑較大的元素，??如Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｈｆ和Ｔａ等，提高合金的固溶強化作用。微量元素Ｃ、Ｂ和Ｚｒ可以改??稗合金的品界強度。單晶高溫合金中引入了?Ｒｅ和Ｒｕ來保證更好的高溫性能［８］。下面簡??單介紹一下各元素在高溫合金中的作用研究情況。??（１）?Ｃｒ元素??加入１０－２０％的Ｃｒ元素，可以使高溫合金在高溫服役過程中在表面形成一層致密的??Ｃｒ２０３保護膜

沈陽理工大學碩士學位論文??１．４高溫合金的氧化??高溫合金的氧化是指高溫合金與氧化性介質(zhì)發(fā)生化學反應生成氧化物的過程。高溫??合金中有多種合金元素，元素之間的自由能ＡＧ相差較大，氧化過程中，具有較小負自??由能ＡＧ的元素優(yōu)先在合金表面形成氧化物，發(fā)生選擇性氧化。在不同溫度下，高溫合??金中優(yōu)先參加氧化的元素可能是一種或多種。由于各種元素的含量和分布，其氧化反應??速率不同，高溫合金會在合金表面生成由一種或多種氧化物組成的膜。在高溫環(huán)境中，??高溫合金會表面迅速形成一層氧化膜，因此高溫合金的抗氧化性能主要由在表面形成的??氧化膜決定�？寡趸阅茌^好的高溫合金，在其表面能形成一層致密完整且生長緩慢的??氧化膜，在一定溫度內(nèi)，八１２０３和＆２０３氧化膜是致密完整的，而且在兩種氧化膜中，元??素擴散速度較慢，氧化膜生長緩慢，高溫合金或高溫氧化涂層在設計時都考慮使合金表??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]高溫合金Inconel 740H在空氣和水蒸氣環(huán)境中的氧化行為[J]. 謝奕心,程曉農(nóng),徐桂芳,李冬升,鄭琦.  熱加工工藝. 2018(14)
[2]Haynes282合金在長期時效和持久過程中的組織穩(wěn)定性[J]. 符銳,趙雙群.  動力工程學報. 2017(06)
[3]鑄造鎳基高溫合金中初生MC碳化物的退化過程和機理[J]. 孫文,秦學智,郭建亭,樓瑯洪,周蘭章.  金屬學報. 2016(04)
[4]P添加對一種新型鎳基鑄造合金高溫氧化性能的影響[J]. 許明,張志遠,肖旋.  沈陽理工大學學報. 2016(01)
[5]超超臨界鍋爐用奧氏體耐熱鋼Sanicro25的性能[J]. 張顯.  發(fā)電設備. 2015(06)
[6]Individualized Pixel Synthesis and Characterization of Combinatorial Materials Chips[J]. Xiao-Dong Xiang,Gang Wang,Xiaokun Zhang,Yong Xiang,Hong Wang.  Engineering. 2015(02)
[7]700℃超超臨界機組大型高溫合金鑄件制造技術現(xiàn)狀及可行性分析[J]. 蔣新亮,門正興,牟成海,羅玉立.  機械. 2014(03)
[8]700℃超超臨界機組高溫材料研發(fā)的最新進展[J]. 毛健雄.  電力建設. 2013(08)
[9]700℃先進超超臨界電站用617和740鎳基合金焊接研究進展[J]. 葉建水,董建新,張麥倉,姚志浩,鄭磊.  世界鋼鐵. 2013(04)
[10]關于加快發(fā)展我國先進超超臨界燃煤發(fā)電技術的戰(zhàn)略思考[J]. 張曉魯.  中國工程科學. 2013(04)



本文編號：3276572